Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA MOT2 - CZERWIEC 2018



PYTANIE NR 17.
Wartość rezystancji włókna żarnika standardowej żarówki samochodowej H7 55W, pracującej w obwodzie prądu stałego, wynosi około
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W obwodzie prądu stałego można oszacować rezystancję z mocy:
R≈U²/P. Dla żarówki 55 W przy napięciu ok. 12 V: R≈12²/55=144/55≈2,6 Ω. To przybliżenie dotyczy pracy (rozgrzanego żarnika); "na zimno" opór jest dużo mniejszy.

Pełne wyjaśnienie:

Rezystancję żarnika w warunkach pracy (gdy świeci) można wprost oszacować z zależności na moc w obwodzie prądu stałego. Dla odbiornika o rezystancji R zachodzi:

P=U·I oraz U=I·R, więc po podstawieniu otrzymujemy P=U²/R. Stąd R=U²/P.

Dla standardowej żarówki H7 o mocy 55 W, przyjmując typowe napięcie instalacji 12 V, dostajemy: R≈12²/55=144/55≈2,62 Ω, czyli w przybliżeniu 2,6 Ω.

Dlaczego pozostałe wartości nie pasują do typowego oszacowania?

  • 0,6 Ω odpowiadałoby znacznie większemu prądowi (I=U/R≈12/0,6=20 A) i mocy (P≈U²/R≈240 W), czyli niezgodnie z 55 W.
  • 6,7 Ω dawałoby prąd ok. 1,8 A i moc ok. 21,5 W – żarówka świeciłaby wyraźnie słabiej niż znamionowo.
  • 8,8 Ω dawałoby prąd ok. 1,36 A i moc ok. 16,4 W – również niezgodne z mocą 55 W.

W praktyce trzeba pamiętać o ważnym niuansie diagnostycznym: rezystancja żarnika silnie zależy od temperatury. Pomiar omomierzem na nieświecącej żarówce (zimny żarnik) zwykle pokaże wartość istotnie mniejszą niż wynik z R=U²/P, bo rozgrzany wolfram ma dużo większy opór. Na egzaminie, jeśli pytanie dotyczy żarówki "pracującej" w DC, chodzi o wartość przybliżoną w stanie rozgrzanym.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Jak obliczyć rezystancję żarówki 55 W w instalacji 12 V?
Użyj zależności R=U²/P. Dla 12 V i 55 W: R≈12²/55=144/55≈2,6 Ω. To jest przybliżenie dla żarnika rozgrzanego podczas świecenia, a nie dla pomiaru "na zimno" multimetrem.
Dlaczego rezystancja żarnika żarówki zmienia się z temperaturą?
W metalach (np. wolframie) opór elektryczny rośnie wraz z temperaturą, bo elektrony częściej zderzają się w rozgrzanej sieci krystalicznej. Dlatego żarnik po włączeniu ma mały opór i duży prąd rozruchowy, a po rozgrzaniu opór rośnie.
Czy wynik R=U²/P dotyczy rezystancji na zimno czy na gorąco?
Wynik z R=U²/P odpowiada stanowi pracy przy napięciu i mocy znamionowej, czyli w praktyce żarnikowi rozgrzanemu. Pomiar na zimno omomierzem zwykle da znacznie mniejszą wartość, bo zimny wolfram ma dużo mniejszy opór.
Jakie napięcie przyjąć do obliczeń dla żarówki H7 55 W?
W prostych zadaniach przyjmuje się zwykle 12 V dla instalacji samochodu osobowego. W praktyce żarówki mogą mieć inne napięcie znamionowe (np. spotykane wartości w dokumentacjach producentów), a napięcie pracy zależy od alternatora i spadków napięcia w obwodzie.
Dlaczego odpowiedź 0,6 Ω nie pasuje do żarówki 55 W?
Dla 12 V i 0,6 Ω prąd wyniósłby około 20 A, a moc P≈U²/R≈240 W. To kilkukrotnie więcej niż 55 W, więc taka rezystancja nie opisuje rozgrzanego żarnika żarówki 55 W pracującej znamionowo w instalacji 12 V.
Jak z rezystancji wyliczyć prąd pobierany przez żarówkę?
Skorzystaj z prawa Ohma: I=U/R. Jeśli R≈2,6 Ω i U≈12 V, to I≈12/2,6≈4,6 A. To spójne z innym sposobem: I=P/U≈55/12≈4,6 A. Oba podejścia powinny dać podobny wynik.
Czy taka rezystancja pomaga w doborze bezpiecznika obwodu świateł?
Tak, bo pozwala oszacować prąd roboczy (kilka amperów na żarówkę). Bezpiecznik dobiera się z zapasem na prąd rozruchowy i warunki pracy, ale znajomość rzędu wielkości prądu pomaga wykryć błędy (np. zwarcie lub zbyt duży spadek napięcia).
Jakie błędy pomiarowe występują przy sprawdzaniu żarówki omomierzem?
Najczęstsze to: pomiar zimnego żarnika (wynik dużo mniejszy niż w pracy), wpływ oporu przewodów i styków sond, utlenione końcówki żarówki oraz niestabilny kontakt. Dlatego sam pomiar Ω bywa mylący i warto łączyć go z pomiarem napięcia pod obciążeniem.
Dlaczego żarówka po włączeniu pobiera większy prąd na początku?
Na starcie żarnik jest zimny, więc ma mniejszą rezystancję. Z prawa Ohma wynika wtedy większy prąd. W ułamku sekundy żarnik się nagrzewa, rezystancja rośnie i prąd spada do wartości roboczej. To zjawisko tłumaczy też częstsze przepalenia w chwili włączenia.
Jak przygotować się do zadań z mocy i rezystancji na egzaminie zawodowym?
Opanuj trzy wzory i ich przekształcanie: U=I·R, P=U·I, P=U²/R. Ćwicz szybkie rachunki przy 12 V i typowych mocach (np. 5 W, 21 W, 55 W). Zawsze sprawdzaj, czy wynik ma sens: większa moc przy tym samym U oznacza mniejszą R i większy I.
info

Statystycznie 47% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "W obwodzie prądu stałego można oszacować rezystancję z mocy:R≈U²/P."

Źródła:

  • Wikipedia: "H7 lamp" (opis typu żarówki i mocy znamionowej 55 W) https://en.wikipedia.org/wiki/H7_lamp - dostęp 2026-03-05
  • UNECE Regulation No. 37 – "Uniform provisions concerning the approval of filament lamps" (kontekst żarówek samochodowych; typy i parametry) https://unece.org/transport/vehicle-regulations/wp29-regulations - dostęp 2026-03-05
  • Halliday, Resnick, Walker, "Podstawy fizyki" (zależności mocy w obwodach elektrycznych: P=U·I, P=U²/R), rozdział o prądzie stałym i mocy; wydanie zależne od publikacji

Materiały:

  • Podręcznik z podstaw elektrotechniki (prawo Ohma i moc w obwodach DC)
  • Materiały producentów żarówek samochodowych (parametry znamionowe, napięcia, moce)
  • Instrukcje serwisowe dotyczące diagnostyki obwodów oświetlenia w pojazdach
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego